摘要：在工业生产中，会产生大量的六氟化硫气体，如果这些气体直接排放到大气中，会造成很严重的污染，并且对人们的生命安全产生威胁。文章对六氟化硫气体障碍分解物进行探究，对六氟化硫电气设备运行状态进行科学的监控，从而确保安全生产。

关键词：六氟化硫；气体故障；分解产物；工业生产；环境污染；电气设备 文献标识码：A

中图分类号：TM564 文章编号：1009-2374（2017）11-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.071

SF6设备的常见故障主要是放电和过热两种，在通常情况下，SF6设备不会产生毒性气体，但是如果产生的气体与固体的绝缘材料受热而发生了裂解的情况，就会产生大量的有毒的气体，这些气体会直接威胁到人们的生命，所以要定期对室内的二氧化硫和硫化氢等分解物进行严格的检测，从而才能有效地分析SF6设备中存在的安全隐患，从而才能采取相应的措施规避各类风险。

1 分解产物产生的机理

当SF6设备出现故障后，会产生一系列的化学反应，这些化学反应发生后，会产生大量有毒的气体，绝缘材料在高温下会发生热解的问题，这些产物中含有大量的硫化物，所以在设备使用的环节中，应该对二氧化硫的含量进行检测，对二氧化硫的浓度总量进行分析。设备在刚发生故障的过程中不会产生大量的二氧化硫，但是随着分解物的增多，二氧化硫的浓度也会上升。

2 关于六氟化硫气体分解故障的案例分析

2.1 110kV GIS变电站出现跳闸事故

在某電站刚刚开始运营一段时间后，变电站就出现了严重的跳闸的问题。在对故障进行分析中，采用故障录波的形式，发现故障区域的电流达到了7.51kA，故障持续的时间为40ms。相关的维修人员对C相气室进行了严格的观察，发现在隔离刀闸绝缘拉杆的中间部分和周围的部分的绝缘子被破坏，也发生了电弧烧伤的情况。专业人员对此故障气体进行回收和分析，发现气体中二氧化硫的含量非常多，气体的内部存在大量的火花放电的情况，而且也出现了过热的情况，固体的绝缘材料发生了分解。然后维修人员又对其他的气室进行了检查，发现其他的气室没有发生异常的情况，说明这次故障还没有对其他的气室造成不良的影响。第二天，维修人员对故障气体的分解产物进行了分析，发现二氧化硫的含量非常高，但是没有发现硫化氢的存在，所以可以看出在C室的断路器断开后，有少量的二氧化硫产生。

2.2 110kV变电所GIS组合电器发生爆炸事故

在预留的西母线电压互感器气室中，法兰发生了爆炸，在气室中，屏蔽罩和防潮剂在爆炸的作用力的冲击下飞出，在地面上出现了大量的爆炸的粉尘和设备，在爆炸后，维修人员对气室进行了检查，没有找到用作固定的屏蔽罩和螺丝。在C相水平方向盘式绝缘上产生了不均匀的裂缝。在B相气室的罐体中出现了漏电的情况，维修人员对B相气室进行了检查，发现盘式绝缘子的母线的端子屏蔽罩在母线的端头的部位，但是没有螺丝对其进行固定。在对C相进行检查的过程中，发现盘式绝缘母线的端头并没有出现屏蔽罩，但是在其他的气室中也没有发现异常的问题。

在故障发生后，维修人员进行了及时的抢修工作，从故障的发生到故障的排查只用了一天的时间，所以这种检查的方式可以在故障发生的过程中节省故障处理的时间。通过工作人员的经验总结，发现此故障为局部的放电故障，在故障发生的过程中，没有对GIS组合进行电压互感器的预留，而且盘式绝缘子母线的端头屏蔽罩的固定并不稳定。所以变电所的相关人员应该提高警惕，对设备进行定期的检查，如果发现屏蔽罩发生了松动的情况，应该进行及时的处理。

2.3 变电站110kV母差保护发生跳闸事故

在跳闸事故发生的过程中，维修人员对检测报告进行分析，在事故还没有发生前，对SF6设备的气压值进行检查，发现气压值在规定的范围内。但是在事故发生后，工作人员再对气室的气体进行检查，发现气体中的硫化氢气体的含量在不断的上升，维修人员运用测压器进行检查，发现气体中含有大量的硫化氢气体，找到故障发生的主要的位置，防止各类安全事故的发生。

在GIS组合电气电压互感器中，盘式绝缘子都是水平放置的，所以其表面会出现大量的灰尘，而且杂物非常的多，这些污物会导致电场不能均匀的分布，导致局部发生放电的情况。当系统接地后，另外的两个系统的电压就会升高，导致盘式绝缘子的水平位置会导致大量的放电，直接导致短路情况的产生，导致母差保护的跳闸。

3 SF6设备故障诊断原理

在SF6设备运行的过程中，会出现内部放电的问题，直接导致设备的绝缘性能的下降，导致电网发生不稳定的问题。

3.1 放电故障

SF6设备的内部会出现局部放电的问题，主要是悬浮电位放电和零件间的放电等，这种放电会导致导体间出现局部短路的问题，而且如果设备受潮、零件松动等都会导致放电故障的产生，在开关设备间会出现较大的放电量。

SF6设备因为内部绝缘存在缺陷而发生放电，这时会有大量的导电颗粒存在，而且释放的能量非常大，甚至会出现电弧放电的问题。在火花放电的过程中，会导致大量的硫化物气体，这时气体的比值会上升。在电晕放电的过程中，会产生大量的硫化物分解物。

3.2 过热故障

SF6设备因为不能良好的接触，就会导致导电接触的电阻比较大，导致故障点的温度突然的升高，如果温度超过了平均值，气体就会直接地发生分解的问题，如果温度高达600℃，就会直接导致金属开始发生熔化，导致绝缘子材料发生分解的情况，通过相关的实验分析，可以看出在高压气体中，如果温度较高，固体绝缘材料会与SF6设备产生的气体发生反应，导致绝缘材料的分解。这类故障产生的原因主要是分解产物的产生。

3.3 SF6设备气体分解产物的判断

在实验室内可以对设备进行模拟测试，SF6设备气体的分解产物和设备的故障会形成直接的联系，所以在对开关设备进行隐患排查的过程中要格外的重视。在对设备的内部情况进行检测的过程中，要对产物的特征进行分析。

3.3.1 对特征气体进行分析。一般情况下，会产生电弧、火花和电晕的放电，在设备气体产生分解产物后，会形成大量的硫化物气体，当发生了局部的放电故障后，会产生大量的二氧化硫等分解产物。在放电和过热故障产生后，就会导致SF6设备气体产生大量的硫化物气体，在这个过程中还会导致固体绝缘情况的产生，如果在运行开关设备中放置适当的吸附剂，就可以防止大量分解物的产生，但是此时大量的二氧化碳就会逐渐的积累，对设备的运行产生不良的影响。

在对SF6设备气体分解物进行检测的过程中，一般采用现场检测的手段，但是很多气体的检测还是要依赖实验室分析的方法，在现场检测还是存在一定的难度。所以在这个阶段中，应该采用二氧化硫检测的方式，从而分析被检测的开关是否存在故障，從而可以准确地检测设备的内在的故障。

在对SF6设备进行现场运行管理的过程中，应该对设备分解的产物进行初步的诊断，而且还应该分析设备气室的类型和气体的组成成分，有些分解产物在检测的过程中操作性比较差，要制定严格的参考指标。

3.3.2 在对参考指标制定的过程中，应该对非灭弧气室中分解产物进行分析，分析断路器的灭弧气室，但是其分解的速度比较快，而且气体的介质具有很好的绝缘的性能。SF6设备气体在分解中可以在较短的时间内复合，而且其复合率非常高，在设备的内部放有大量的吸附剂，可以对具体的分解产物进行分析。如果在设备的内部出现了潜在的故障，就会导致绝缘材料发生分解的分析。在模拟试验的基础上还应该完善现场试验，防止SF6设备开关产生任何的安全隐患，要对不同类型的气室中的气体进行检测。

4 结语

在电力设备运行的过程中，要对设备中的气体进行定期的检测，防止电气设备发生异常的情况，使设备的缺陷可以及时地展现出来。通过SF6气体中SO2、H2S含量的检测能检出内部早期故障，SF6电气设备异常运行时SO2、H2S浓度范围含量直接反应了设备内部放电性缺陷，对应不同的设备缺陷，放电时产生的SO2、H2S浓度将不同，需要我们区别不同情况分析和判断。对于运行设备，当设备遭受明显的过电压冲击时也应及时检测SO2、H2S含量，因此在故障的分析时应结合设备的结构、材质、运行、检修和其他试验等情况进行综合分析，以便做出更准确的判断。

参考文献

[1] 颜湘莲，王承玉，宋杲，等.气体绝缘开关设备中SF6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展[J].高压电器，2013，（6）.

[2] 袁平，付汉江，袁先亮.便携式色谱仪在六氟化硫电气设备故障检测中的应用研究[J].华中电力，2010，（6）.

[3] 姚强，常涛，刘永，等.GC-FTIR技术在六氟化硫气体分解产物分析中的应用[J].重庆大学学报，2014，（7）.

作者简介：何琳（1990-），女，广东梅州人，广东电网有限责任公司东莞供电局助理工程师，研究方向：变压器油和六氟化硫气体的试验和科研。

（责任编辑：王 波）